2021年江西省九江市白水中学高三物理模拟试题含解析

2021年江西省九江市白水中学高三物理模拟试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）关于原子核的结合能，下列说法正确的是________．A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C．铯原子核(Cs)的结合能小于铅原子核(Pb)的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能参考答案：【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．O1O2【答案解析】ABC解析：A、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A正确；B、一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B正确；C、铯原子核不如铅原子核稳定，所以铯原子核（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能，故C正确；D、原子核的平均结合能越大，表示原子核的核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D错误；E、自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，故E错误；故选：B．本题考查了结合能的知识，知道当核子结合成原子核时有质量亏损，要释放一定能量，原子核的平均结合能越大，表示原子核的核子结合得越牢固．故选ABC【思路点拨】比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量．用于表示原子核结合松紧程度．

结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量．自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能，分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能．2.如图所示，光滑的水平面上静止着一辆小车(用绝缘材料制成)，小车上固定一对竖直放置的带电金属板，在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b。一个质量为m、带电量为－q的小球从小孔a无初速度进入金属板，小球与左金属板相碰时间极短，碰撞时小球的电量不变且系统机械能没有损失，小球恰好从小孔b出金属板，则A.小车(含金属板，下同)和小球组成的系统动量守恒B.小车和小球组成的系统机械能守恒C.在整个过程中小车的位移为零D.因为小车和小球的质量大小关系未知，无法求出小车的位移参考答案：C【详解】在小球与左金属板碰前，电场力对小车和小球都做正功，小车的机械能增加，系统机械能不守恒，选项B错误；小球进入电场后完全失重，系统只在水平方向的动量守恒，选项A错误；小车和小球在水平方向上动量守恒，系统初动量、初速度为0，水平方向上满足人船模型，从开始小球进入平行板到离开平行板，小车与小球的相对位移为0，即小车和小球在此过程中的位移都是0，小车在整个过程中的位移为0，选项C正确、D错误；故选C。3.如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ．设环经过磁铁上端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则(

)A．T1>mg，T2>mg

B．T1<mg，T2<mgC．T1>mg，T2<mg

D．T1<mg，T2>mg参考答案：A4.（多选）下列说法正确的是。

A．在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水

B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大

C．当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用红光照射也一定会有电子逸出

D．核力是弱相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多，其作用范围在1.5×l0-l0m

E．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为的光子，已知。那么原子从a能级状态跃迁到到c能级状态时将要吸收波长的光子参考答案：ABE5.如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s。图中“A、B、C、D、E、F、G、H”各质点中，（

）

A．沿y轴正方向速率最大的质点是D

B．沿y轴正方向加速度最大的质点是B

C．经过△t＝0.5s质点D将向右移动2m

D．经过△t＝2.5s，质点D的位移是2.0m参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：0，0

7.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分8.某兴趣小组的同学为了测量某量程为3V电压表的内阻，设计了如图甲所示的电路。实验器材如下：

A.待测电压表V(量程3V，内阻约为几k)B.滑动变阻器(阻值范围0-10)C.电阻箱R1(阻值范围0-9999)D.直流电源，电动势6V，内阻不计E.开关一个，导线若干(1)实验电路巳进行了部分连接，请按电路图在乙图中将其补充完整______。(2)闭合开关S前，最好将滑动变阻器的滑动头P移到_____端(填“a”或“b”)。(3)将电阻箱的电阻调到1000Ω,闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V。保持电路的其它部分不变，只调节电阻箱的电阻，使电压表示数变为1V时，电阻箱示数为7680Ω，电压表的内阻为____。参考答案：

(1).

(2).a

(3).2340【详解】（1）电路连线如图：；（2）闭合开关S前，为使测量部分起始电压较小，最好将滑动变阻器的滑动头P移到a端。（3）滑动变阻器阻值远小于电压表内阻，调节电阻箱时，电压表和电阻箱两端的电压不变，设为U；则将电阻箱的电阻调到1000Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V，则；调节电阻箱的电阻，使电压表示数变为1V时，电阻箱示数为7680Ω，则；联立解得：RV=2340Ω.9.（4分）如图所示，在竖直墙壁的顶端有一直径可以忽略的定滑轮，用细绳将质量m＝2kg的光滑球沿墙壁缓慢拉起来。起始时与墙的夹角为30°，终了时绳与墙壁的夹角为60°。在这过程中，拉力F的最大值为

N。球对墙的压力的大小在这个过程的变化是

（填变大、变小或不变）。（g取10m/s2）参考答案：

答案：40，变大10.为了“验证牛顿运动定律”，现提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量．请思考探究思路并回答下列问题：(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表：次数12345小车加速度a/m·s－20.780.380.250.200.16小车质量m/kg0.200.400.600.801.00根据上述实验数据，用计算机绘制出a—m图象如图所示：通过对图象(图甲)的观察，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，为了验证猜想，请在图乙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象．(3)在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是________________________________________________________．参考答案：(1)把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力(2)如图所示

(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分11.如图所示，用一根轻弹簧和一根细绳将质量1kg的小球挂在小车的支架上，弹簧处于竖直方向，细绳伸直且与竖直方向夹角为θ=30°，若此时小车和小于都静止，则弹簧的弹力为10N；若小车和小球一起水平向右做加速度3m/s2的匀加速直线时，弹簧细绳位置仍然如图，则弹簧的弹力为4.8N．参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当小车处于静止时，小球受重力和弹簧弹力平衡，当小车和小球向右做匀加速直线运动时，受三个力作用，竖直方向上的合力为零，水平方向上合力等于ma．解答：解：小车处于静止时，弹簧的弹力等于重力，即F=mg=10N．小车和小球向右做匀加速直线运动时，有Tsin30°=ma，解得T=．竖直方向上有F′+Tcos30°=mg解得弹簧弹力为=4.8N．故答案为：10，4.8．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，结合牛顿第二定律进行求解．12.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图所示的一段纸带，测得AB=7.56cmBC=9.12cm，已知交流电源频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s，实验测出的重力加速值是

m/s2，产生误差的原因 。参考答案：2.09，

9.75,

空气阻力；纸带和计时器限位孔之间有摩擦。计数点的时间间隔为：，打B点的速度为：物体的加速度为：，实验测出的重力加速度值比公认值偏小，原因可能是物体下落过程中存在空气阻力和纸带和计时器限位孔之间有摩擦；13.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来)，图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6来表示各相邻两个计数点间的距离。由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度的表达式为a＝________，其大小为a＝________m/s2。与纸带上D点相对应的瞬时速度v＝________m/s。(答案均要求保留3位有效数字)参考答案：1.931.1915.在验证“当物体质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时，给出如下器材：倾角可以调节的长木板（如图10所示），小车一个，计时器一个，刻度尺一把。实验步骤如下：①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t。②用刻度尺测量A1与A2之间的距离x。③用刻度尺测量A1相对于A2的高度h。④改变斜面的倾角，保持A1与A2之间的距离不变，多次重复上述实验步骤并记录相关数据h、t。⑤以h为纵坐标，1/t2为横坐标，根据实验数据作图。若在此实验中，如能得到一条过坐标系原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。根据上述实验步骤和说明回答下列问题：（不考虑摩擦力影响，用已知量和测得量符号表示）（1）设小车所受的重力为mg，则小车的加速度大小a=

，小车所受的合外力大小F=

。（2）请你写出物体从斜面上释放高度h与下滑时间t的关系式

。参考答案：（1）或g（2分），

mg或m（2分）（2）h=四、计算题：本题共3小题，共计47分16.物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住．当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸气就从排气孔向外排出．由于高压锅内的压强大，温度高，食物容易煮烂．若已知排气孔的直径为0.3cm，外界大气压为1.0×105Pa，温度为20℃，要使高压锅内的温度达到120℃，则限压阀的质量应为多少？(g取10m/s2)参考答案：．解析：选锅内气体为研究对象，则初状态：T1＝293K，p1＝1.0×105Pa末状态：T2＝393K由查理定律得=1.34×105Pa对限压阀受力分析可得mg＝p2S－p1Sm＝0.024kg.17.如图所示，ABCD为竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘